[发明专利]基于动态变规格的带钢厚度在线动态调整控制方法

说明书

本发明属于钢铁冶金连轧技术领域，具体涉及一种基于动态变规格的带钢厚度在线动态调整控制方法，将轧制变规格过程分为两个阶段：楔形过渡段产生阶段、楔形过渡段位于机架间的阶段。针对不同的阶段首先分析轧辊动态压下过程，结合轧辊动态压下过程对系统稳定性的影响，以及楔形过渡区产生阶段动态厚度变化过程，细化过渡段控制模型进行轧制速度控制。本发明能够实现轧制动态变规格过程的稳定过渡，减少带钢因张力不稳定造成的断带或堆钢事故，提高在线动态变规格的稳定性。

技术领域

本发明属于钢铁冶金连轧技术领域，尤其涉及一种基于动态变规格的带钢厚度在线动态调整控制方法。

背景技术

随着钢铁技术自动化水平的发展，连铸连轧技术已经得到了很大的应用，为了实现轧机的有效利用，动态变规格(Flying Gauge Change，简称FGC技术)应运而生。动态变规格技术是在轧制过程中进行带钢的规格变化，即在连轧机组不停机的条件下，通过对辊缝、速度、张力等参数的动态调整，实现相邻两卷带钢的厚度、宽度等的变换，其解决了轧制生产过程中必须进行停机的要求，是实现全连续轧制的关键技术。在动态变规格轧制过程中，对所轧制带钢的厚度进行在线变换以实现对产品生产规格的实时在线调整；在线变规格过程要求在保证变换规格过程快速精准实现的基础上，尽量提高带钢的质量，并且整个过程对系统的轧制稳定性影响要小，避免在连轧过程中失稳造成断带、折叠、伤辊等事故从而实现变规格过程的稳定过渡。

另外，在线变规格过程中需要在短时间内对辊缝和辊速进行多次在线调整，动态变规格轧制过程中轧辊下压辊缝形成楔形区。因此，需要对楔形区进行控制保证楔形区长度要小于两机架间距离以便实现生产变规格产品；在实现轧制规格精准变化的基础上尽量保证带钢的质量；针对过渡段的压下关系，制定压下控制策略，保证带钢实现平稳过渡。而现有的轧制动态变规格技术多集中在对轧辊轧制过程的控制，对于过渡段的压下关系模型和压下控制方法研究较少。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于动态变规格的带钢厚度在线动态调整控制方法，其对轧制技术在线变规格过程进行分析，针对动态变规格过程中轧辊辊缝变动压下过程进行了分析，建立热轧带钢精轧机组高速轧制状态下动态变规格模型，其能够控制所轧制的带钢的质量，实现了变规格过程的平稳过渡，解决了动态变规格轧制生产过程特别是动态压下过程生产不稳定引发的生产问题。

本发明技术方案为：

一种基于动态变规格的带钢厚度在线动态调整控制方法，首先确定动态变规格区的各项参数，进行轧辊压下冲击载荷分析从而进行轧制速度调整，进行轧辊动态压下变规格控制过程中楔形过渡段厚度分析从而进行厚变影响下的速度调整，建立轧辊动态压下过程的轧制速度控制模型。

步骤1：进行轧辊压下冲击载荷分析及进行轧制速度调整，根据模型轧制力P0，遗传系数δ，材料相关遗传系数δ1，机架相关遗传系数δ2，温度对抗力影响系数R(t)，出口厚度对变形量的影响系数H(t)，张力对轧制力的影响系数N(t)，带钢入口厚度b、相对厚度压下率ε、轧辊半径R以及基准轧辊半径R0，建立轧制力模型P＝δP0＝δ1δ2R(t)H(t)N(T)bεR/R0，δ＝δ1δ2且所述轧制力的遗传系数δ为1，根据相对平均高温阻力系数W0，前张力T1、后张力T2、前张力影响系数γ1和后张力影响系数γ2，得出N(t)＝W0-(γ1T1+γ2T2)，根据带钢张力γ和预设定张力值，得到N(t)＝W0-2γT，根据轧制力对张力影响系数Kp和轧制力对张力影响因子λ得到所述冲击载荷造成的张力变化对张力的影响系数为Kp＝(W0-λP1)/(W0-λP0)，得到轧制力变化造成的带钢张力变化后保持带钢恒张力轧制，对带钢轧制速度进行调整，根据初始轧制速度V0得出所述调整后的速度为V＝Kp·V0；